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1.防爆電器的運(yùn)行環(huán)境

GB 3836.1—2010《爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備通用要求》規(guī)定，防爆電氣設(shè)備是運(yùn)行在大氣環(huán)境條件下的電氣設(shè)備。

通常情況下，防爆電氣設(shè)備所適用的大氣環(huán)境條件是：

①大氣壓力在0.08—0.11MPa范圍內(nèi)。

②空氣中氧的標(biāo)準(zhǔn)含量為21%(體積分?jǐn)?shù))，其他的惰性氣體(例如，氮，等)的含量為79%(體積分?jǐn)?shù))。

③大氣溫度在-20~60℃范圍內(nèi)。

同時還規(guī)定防爆電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境溫度(或稱“使用環(huán)境溫度”)為-20~40℃。

電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境條件對于安全使用電氣設(shè)備是十分重要的，就大氣壓力而言，如果大氣壓力比較低，也就是說空氣比較稀薄的話，則電氣設(shè)備的散熱條件就會變差。同樣，大氣溫度的變化也在影響電氣設(shè)備的散熱條件。電氣設(shè)備的散熱條件發(fā)生變化，直接影響電氣設(shè)備的使用效率。

通常情況下，在電氣設(shè)備的設(shè)計環(huán)境(大氣壓力、介質(zhì)溢度)與大氣環(huán)境不一致時，人們就必須對電氣設(shè)備，尤其是大功率設(shè)備的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修正，以保證設(shè)備能夠安全地運(yùn)行。

電氣設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境溫度，是指在設(shè)計時設(shè)計人員對電氣設(shè)備規(guī)定的允許運(yùn)行的環(huán)境(介質(zhì))溫度。運(yùn)行環(huán)境溫度是電氣設(shè)備各項(xiàng)性能指標(biāo)導(dǎo)出的基本依據(jù)。當(dāng)實(shí)際運(yùn)行環(huán)境與設(shè)計使用環(huán)境不一致時，電氣設(shè)備就不能充分實(shí)現(xiàn)它的性能指標(biāo)，嚴(yán)重時可能會遭到破壞。就防爆電氣設(shè)備而言，如果運(yùn)行環(huán)境溫度超出規(guī)定的溫度范圍，就有可能影響某些防爆型式的防爆安全性能。

除此之外，空氣中的氧含量對防爆電氣設(shè)備的安全運(yùn)行也十分重要的。假若在爆炸性氣體環(huán)境中出現(xiàn)“富氧”的情況，可燃性氣體的燃燒特性就會發(fā)生變化，按照正常環(huán)境條件設(shè)計的設(shè)備在這種“富氧”環(huán)境中運(yùn)行就會遇到麻煩。

2.設(shè)備類別

防爆電氣設(shè)備的類別，這里主要是指設(shè)備的分類、防爆級別和溫度組別以及設(shè)備保護(hù)級別。

(1)分類

GB 3836.1—2010《爆炸性環(huán)境第1部分：設(shè)備　通用規(guī)定，防爆電氣設(shè)備.根據(jù)使用環(huán)境場所的不同，原則上可以分為兩大類：I類電氣設(shè)備和II類電氣設(shè)備。

I類電氣設(shè)備，是指適于煤礦井下和地面上處理煤的環(huán)境中使用的電氣設(shè)備。這類防爆電氣設(shè)備實(shí)質(zhì)上是指適用于甲烷和煤塵同時存在的場所的電氣設(shè)備。

大家知道，在煤礦井下，生產(chǎn)環(huán)境十分惡劣，不僅存在可燃性氣體——甲烷，可燃性粉塵——煤塵，而且還存在滴水、潮濕、霉菌等不利因素，這些都給電氣設(shè)備的設(shè)計、制造和使用提出了更高的要求。

Ⅱ類電氣設(shè)備，是指除煤礦以外的其他爆炸性氣體環(huán)中使用的電氣設(shè)備，實(shí)際上就是運(yùn)行在地面上(包括可燃性氣體環(huán)境和可燃性粉塵環(huán)境)的電氣設(shè)備。

(2)防爆級別

防爆級別是一種評價可燃性氣體一空氣混合物在某一處殼內(nèi)發(fā)生燃燒爆炸時燃燒生成物穿透外殼縫隙的能力(用間隙表征)或者被電氣火花點(diǎn)燃時所需電流的大小(用電流比表征)的安全指標(biāo)。人們通過試驗(yàn)獲得了大量的數(shù)據(jù)，把可燃性氣體分為3個級別：ⅡA級、ⅡB級和ⅡC級。這種分級如表1.1所示。

防爆設(shè)備按照表1.1同樣分為3個級別，在實(shí)際應(yīng)用時，這樣的防爆級別原則上只適用于隔爆型電氣設(shè)備和本質(zhì)安全型電氣設(shè)備和電路，以及某些“n”型電氣設(shè)備。但是如果需要，其他防爆型式的電氣設(shè)備也可以根據(jù)試驗(yàn)劃分防爆級別，例如，增安型交流電動機(jī)。

表1.1 按最大試驗(yàn)安全間隙和最小點(diǎn)燃電流比對可燃性氣體的分級級別

①引自張顯力。

②量大試驗(yàn)安全間隙(MESG)是指，在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件下，試驗(yàn)外殼內(nèi)不同濃度的某種被試可燃性氣體空氣混合物點(diǎn)燃后，燃燒生成物通過寬度為25mm的接合面間隙都不能點(diǎn)燃外殼外部的同種爆炸性氣體空氣混合物時外殼空腔耦合部分之間的量大間隙。

③最小點(diǎn)燃電流比(MICR)是指，用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試疊裝置測得的可燃性氣體時最小點(diǎn)燃電流與甲烷的最小點(diǎn)燃電流之比。

(3)溫度組別

溫度組別是另一種評價可燃性氣體和防爆電氣設(shè)備點(diǎn)燃能力的安全指標(biāo)。按照點(diǎn)燃溫度把可燃性氣體分為6個溫度組別，按照最高表面溫度把防爆電氣設(shè)備也分為6個溫度組別，同樣用T1組、T2組、T3組、T4組、T5組和T6組表示。但是，電氣設(shè)備分組與可燃性氣體分組的本質(zhì)是完全不同的。

防爆電氣設(shè)備的溫度分組原則是，電氣設(shè)備所產(chǎn)生的最高表面溫度不得點(diǎn)燃所處環(huán)境中可燃性氣體，也就是說，設(shè)備的最高表面溫度不得超過可燃性氣體的點(diǎn)燃溫度。溫度組別與可燃性氣體點(diǎn)燃溫度、設(shè)備最高表面溫度的對應(yīng)關(guān)系如表1.2所示。

表1.2溫度組別與可燃性氣體點(diǎn)燃溫度、設(shè)備最高表面溫度的對應(yīng)關(guān)系

這里應(yīng)該指出的是，防爆電氣設(shè)備的最高表面溫度，是指在正常工作條件下和認(rèn)可的最不利條件下運(yùn)行時，它的表面或某一部分可能達(dá)到的，并且有可能點(diǎn)燃周圍爆炸性氣體.空氣混合物的最高溫度。由于防爆型式的不同，最高表面溫度，可能是電氣設(shè)備外殼外表面的溫度，例如隔爆型電氣設(shè)備;也可能是電氣設(shè)備外殼外表面的溫度和內(nèi)部某個元器件表面的溫度中較高的那個溫度，例如增安型電氣設(shè)備、正壓型電氣設(shè)備。

(4)設(shè)備保護(hù)級別(EPL)

設(shè)備保護(hù)級別(Equipment Pr0tecti0n Level，EPL)是一種使用可能發(fā)生的各類故障和預(yù)期采用的預(yù)防措施來評價某種防爆型式的設(shè)備所具有的防爆安全性能可靠程度的方法，同樣是防爆電氣設(shè)備的一個安全指標(biāo)。

設(shè)備保護(hù)級別分為3個級別：a級、b級和c級。一般認(rèn)為：

①a級保護(hù)級別應(yīng)該保證設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)下、出現(xiàn)預(yù)期故障和罕見故障情況下仍然能夠保持防爆安全性能。

②b級保護(hù)級別應(yīng)該保證設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)下和出現(xiàn)預(yù)期故障情況下仍然能夠保持防爆安全性能。

③C級保護(hù)級別應(yīng)該保證設(shè)備在正常運(yùn)行狀態(tài)下和規(guī)定的異常情況下能夠保持防爆安全性能。

通常情況下，一種防爆型式的設(shè)備保護(hù)級別應(yīng)該有3個級別。但是，有時某種防爆型式也允許使用2個級別或1個級別。

原則上，設(shè)備保護(hù)級別有兩種標(biāo)志方法：

一種是，按照防爆型式標(biāo)志，即防爆型式符號和設(shè)備保護(hù)級別符號連寫在一起就構(gòu)成了這種防爆型式的保護(hù)級別。例如，本質(zhì)安全型設(shè)備的保護(hù)級別表示為ia、ib或ic。

另一種是，按照防爆電器設(shè)備類型標(biāo)志，即設(shè)備類型符號和設(shè)備保護(hù)級別符號連寫在一起就構(gòu)成了這種類型設(shè)備的保護(hù)級別。例如，I類設(shè)備，即礦用設(shè)備，標(biāo)志為Ma或Mb(M是mine的縮寫);II類設(shè)備，即工廠用設(shè)備(氣體)，標(biāo)志為Ga，或Gb，或Gc(G是gas的縮寫)。

這里必須指出的是，設(shè)備保護(hù)級別和防爆級別是兩個完全不同的概念，在實(shí)際應(yīng)用中常常被人們混淆在一起。設(shè)備保護(hù)級別表示的是“可靠程度”，而把防爆級級別表示的是“可燃性氣體的物理特性和設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征”。例如，在實(shí)際應(yīng)用中，假若工業(yè)現(xiàn)場為長時間存在氫氣的爆炸性危險場所(0區(qū))，則此時要求的本質(zhì)安全型設(shè)備應(yīng)該是設(shè)備保護(hù)級別為ia級，防爆級別為ⅡC級;假若工業(yè)現(xiàn)場同樣存在氫氣，但它不是經(jīng)常出現(xiàn)而是偶爾出現(xiàn)的(1區(qū))，則使用ib級、Ⅱc級本質(zhì)安全型設(shè)備即可滿足要求，當(dāng)然，也可以使用ia級、ⅡC級的設(shè)備，如此等等。

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